Взаимосвязь и особенности структурных изменений в ожоговой ране и фибринолитической активности при применении масла амаранта в эксперименте

Размещено на http://www.allbest.ru/

Международный гуманитарный университет, Одесса 2Украинский НИИ медицины транспорта МОЗ

Взаимосвязь и особенности структурных изменений в ожоговой ране и фибринолитической активности при применении масла амаранта в эксперименте

Чулак О.Л., ЧулакЛ.Д., Гоженко А.И.

Украины, Одесса

Аннотация

ВЗАЄМОЗВ'ЯЗОК ТА ОСОБЛИВОСТІ СТРУКТУРНИХ ЗМІН В ОПІКОВІЙ РАНІ І ФІБРІНОЛІТИЧНОЇ АКТИВНОСТІ ПРИ ЗАСТОСУВАННІ ОЛІЇ АМАРАНТУ В ЕКСПЕРИМЕНТІ

Чулак О.Л., Чулак Л.Д., Гоженко А.І.

Международний гуманітарний університет, Одеса 2Украінскій НДІ медицини транспорту МОЗ України, Одеса

Авторы в эксперименте на 78 белых крысах линии Вистар аутобредного разведения массой 180-200 г (работа и содержание животных производилось в соответствие с нормативными документами по биоэтике Евросоюза и Украины) оценивали взаимосвязь структурных преобразований в зоне ожоговой раны и активности системы фибринолиза. Выявленное развитие ожогового процесса сопровождается накоплением межуточного вещества и огрубевших фиброзных волокон. На этом фоне фибринолитическая активность резко повышается и с течением времени наблюдается её ослабление (истощение). При применении масла амаранта изменения в зоне дефекта менее выражены, значительная часть фиброзных волокон остаётся близкой по структуре к норме. При этом фибринолитическая активность существенно ниже эталонных значений. Авторы полагают, что активизация фибринолитической активности связана с необходимостью трансформации и элиминации денатурированых белков. Длительная перезагрузка этой системы приводит к её истощению. Сквален, который содержится в масле амаранта, в целом снижает потребность в протеолизе белков путем внеклеточного преобразования денатурированых белков зоны ожога и организма. Это позволяет снизить фибринолитическую активность.

Ключевые слова: термический ожог, фибринолитическая активность, масло амаранта, репарационные процессы.

Summary

THE RELATIONSHIP AND FEATURES OF STRUCTURAL CHANGES IN A BURN WOUND AND FIBRINOLYTIC ACTIVITY WHEN USING AMARANTH OIL IN THE EXPERIMENT

Chulak О.L., Chulak L.D., Gozhenko А.I.

International Humanitarian University, Odessa Ukrainian Research Institute of Transport Medicine, Ministry of Health of Ukraine,

Odessa

The authors in an experiment on 78 white Wistar rats of autobred breeding weighing 180-200 g (the work and keeping of animals was carried out in accordance with the normative documents on bioethics of the European Union and Ukraine) assessed the relationship between structural transformations in the burn wound area and the activity of the fibrinolysis system. The revealed development of the burn process is accompanied by the accumulation of interstitial matter and hardened fibrous fibers. Against this background, fibrinolytic activity increases sharply and over time, its weakening (depletion) is observed. When using amaranth oil, the changes in the defect zone are less pronounced, a significant part of the fibrous fibers remains close in structure to the norm. At the same time, fibrinolytic activity is significantly lower than the reference values. The authors believe that the activation of fibrinolytic activity is associated with the need for transformation and elimination of denatured proteins. Prolonged rebooting of this system leads to its exhaustion. Squalene, which is contained in amaranth oil, generally reduces the need for protein proteolysis by extracellular transformation of denatured proteins in the burn area and the body. This reduces fibrinolytic activity.

Key words: thermal burn, fibrinolytic activity, amaranth oil, repair processes.

Анотація

Автори в експерименті на 78 білих щурах лінії Вістар аутобредного розведення вагою 180-200 г (робота і тримання тварин проводилися у відповідності до нормативних документів з білетики Євросоюзу і України) оцінювали взаємозв'язок структурних перетворень в зоні опікової рани і активності системи фібрінолізу. Виявлений розвиток опікового процесу супроводжується накопиченням міжуточної речовини і огрубілих фіброзних волокон. На тлі цього фібрінолітична активність різко зростає й з часом спостерігається її послаблення (виснаження). При застосуванні олії амаранту зміни в зоні дефекту менш виражені, значна частка фіброзних волокон залишається близькою за структурою у нормі. При цьому фібрінолітична активність істотно нижче ніж еталонні значення. Автори вважають, що активізація фібрінолітичної активності пов'язана з необхідністю трансформації й елімінації денатурованих білків. Тривала перезагрузка цієї системи приводить до її виснаження. Сквален, який міститься в олії амаранту, в цілому знижує потребу в протеолізі білків шляхом позаклітинного перетворення денатурованих білків зони опіку і організму. Це дозволяє знизити фібрінолітичну активність.

Ключові слова: термічний опік, фібрінолітична активність, олія амаранту, репараційні процеси.

Введение

Травмой принято считать любое повреждение целостности и функциональных возможностей тканей и органов человека или животного, которое вызвано действием, травмирующего фактора [1]. Травмирующие факторы могут быть разной природы: механические, физические, биологические, стрессорные, электротравма [2]. Травмы нанесённые высокой температурой, выходящей за рамки переносимости живых тканей, называют термическим ожогом [2]. При термических ожогах местно, в повреждённых тканях определяется коагуляционный некроз, серозное, серозно-фибринозное или гнойное воспаление. Следует подчеркнуть, что термический ожог всегда представляет собой не только местное, но и общее изменение органов и тканей, системного характера [3, 4]. Ожоговая травма представляет собой особенный процесс, т.к. для её заживления задействованы разные механизмы: коагуляция, воспаление, накопление коллагенов разных типов, формирование грануляционной ткани, эпителизация, уменьшение площади раны, ремоделирование тканей.

Одним из отличительных признаков ожогового процесса есть резкое увеличение проницаемости стенки капилляров и выход большого количества белков крови, прежде всего альбуминов в периваскулярное, межклеточное пространства и на поверхность раневой поверхности [5]. Утрата больших объёмов б-глобулинов и альбуминов в начальном периоде ожоговой травмы требуют их последующей переработке, в которой обязательно участие протеолитических, в частности фибринолитических реакций. Можно полагать, что в зависимости от интенсивности этих процессов будет мєняєтся состав и количество белковых компонентов замещающих повреждённые ткани раневой зоны. В соответствие с вышесказанным целью нашей работы была оценка фибринолитической активности у животных с термическим ожогом и влияние на активность этих реакций масла амаранта.

Материалы и методы исследований

Материалом настоящего исследования послужили данные полученные при исследовании 78 белых крыс линии Вистар аутобредного разведения, массой тела 180-200 грамм.

Содержание животных и работа с ними осуществлялась в соответствии с нормативными документами: Директивой Европейского Совета и Парламента и приказом Министерства науки и образования, молодёжи и спорта Украины.

В соответствии с задачами работы животные были ранжированы на 3 группы.

группа -- 15 белых крыс, содержащихся в условиях вивария и не подвергавшихся никаким воздействием, данные полученные при их исследовании использовались в качестве контроля.

группа -- 21 белая крыса, которым на боковую выбритую поверхность тела, ближе к позвоночнику наносили ожоговую травму разогретой до 240 °С десятикопеечной монетой. Некорриги- руемый ожог наблюдали на 3,7 и 10 сутки после нанесения.

группа -- 21 белая крыса, которым наносили ожог по вышеприведенной методике, и которым с первых суток после ожога проводили аппликации маслом амаранта.

Животных выводили из опыта соответственно на 3, 7 и 10 сутки от нанесения ожога декапитацией под эфирным наркозом. Забирали кусочек кожи, захватывавший край раны, часто окружающего валика и центр раны. Материал фиксировали в 4 % парафомальдеги- де. Проводили через спирты возрастающей концентрации и зашивали в целлоидин, по общепринятой методике. Из полученных блоков готовили гистологические среды толщиной 7-9 мкм, которые окрашивали гематоксилин- эозином. Полученные препараты исследовали при помощи светового микроскопа.

В момент вывода животных из опыта у них забирали 3 мл крови в которой определяли фибринолитическую активность, содержание плазмина и плазминогена с использованием набора реактивов.

Оценку активности показателей фибринолитической активности осуществляли в % % к активности эталонов содержащихся в наборе. Полученные данные обрабатывали статически и сводили в таблицы.

Результаты и их обсуждения

Проведённые морфологические исследования показали, что в период с 3 по 10 сутки после не корригированного термического ожога твёрдый чёрный струп из некротизированных тканей и белков крови уменьшается в размерах, с 1,8 см в диаметре до 0,8 -- 1,0 см. Он к концу эксперимента довольно легко отделяется от раны. Дно раны выполнено грануляциями. При отделении струпа могут выступить несколько капелек крови. Пограничный валик в динамике наблюдений уменьшается в высоте, утрачивая тёмно-розовую окраску первых 3х суток.

Гистологические исследования раны выявил. Постепенное замещение в дне раны гомогенной массы эозинофильной окраски, беспорядочно размещённых грубых коротких немногочисленных фиброзных волокон -- пучками волокон, часть из которых выглядят длинными тонкими. Визуально увеличивается количество мелких сосудов. На поверхности дефекта постепенно появляются базалиоциты. Сосочки собственно кожи по краям раны становятся широкими, достаточно высокими. В их центре определяется сосудистая петля и скопления фибробластов вокруг неё. В дне раны и в пограничном валике на протяжении всего эксперимента определяется большое количество тёмно эозинофильного межуточного вещества.

К концу эксперимента эпидермис пограничного валика формирует однослойные наползания базалио-цитов в дефект зоны ожога.

Таблица 1 Изменения фибринолитической активности у крыс с ожогом и при его коррекции маслом амаранта, % от стандарта набора реактивов

Использование масла амаранта характеризовалось заменой струпа из некротизированных тканей полупрозрачным струпом, очевидно из белков крови. Проявления воспаления в пограничном валике в виде его утолщения лимфоцитарной инфильтрации, отёчного разволокнения фиброзных пучков в период 7-10 суток эксперимента не определялись. Количество сосудов в зоне ожоговой травмы и пограничного валика, визуально, в ходе эксперимента, выше, чем при не корригированном ожоге. К моменту окончания эксперимента большая часть фиброзных волокон в зоне раны длинная, тонкая, собранная в пучки, а листами они начинают формировать сетчатую структуру. Наползание базалиоцитов в зону дефекта в этой группе происходит интенсивнее. В перираневой зоне к 10 суткам эксперимента эпидермис приобретает обычную структурно-функциональную организацию.

Изменения в зоне ожоговой травмы структурных элементов кожи сопровождаются изменениями активности фибринолитической системы, что показано в таблице. Прежде всего обращало внимание резкое увеличение, по сравнению с эталонной, фибринолитической активности (почти вдвое). Можно полагать, что это связано с необходимостью элиминации денатурированных белков в зоне ожога, а также преобразованием, выходящих из сосудистого русла белков крови. В дальнейших сроках наблюдения величина фибринолитической активности снижается, однако остаётся всё же выше нормы. Очевидно, это обусловлено тем, что за период наблюдения происходит уменьшение объёма белков требующих преобразования с одновременным восстановлением структурных дефектов кожи. Резкое усиление фибринолитической активности сопровождается снижением содержания плазминогена, которое в дальнейшем постепенно увеличивается, но не достигает эталонных значений. Можно полагать потребность в усиленной протеолитической (фибринолитической) активности приводит к истощению системы синтеза плазминогена. В последующих сроках наблюдения (7,10 сутки эксперимента), когда потребность в протеолизе уменьшается, количество плазминогена имеет стойкую тенденцию к восстановлению, но полностью оно не происходит. Плаз- мин, как активный участник протеолитических реакций увеличивает своё содержание в первые трое суток после ожога, при этом снижение содержание плазминогена -- максимальное. В дальнейшем постепенно снижается его содержание, оно даже ниже, чем в контроле. Очевидно, что это связано с увеличением содержания плазминогена. В целом можно говорить о том, что в процессе заживления ожоговой раны накопленные при ожоге денатурированные белки, вышедшие из кровеносного русла белки требуют массивной элиминации и литического их расщепления, что приводит к резкому истощению возможностей фибринолитической системы, что создаёт условия для накопления большого количества межуточного вещества и огрубевших фиброзных волокон, а это может способствовать формированию грубой рубцовой ткани на месте ожогового дефекта.

Особенность раневого процесса при применении масла амаранта состоит в быстром замещении струпа из денатурированных белков струпом из вышедших белков крови. Очевидно, в организме при этом также снижается количество соединений, требующих быстро протеолиза. Фибринолитическая система реагирует на эту ситуацию достоверным ослаблениям фибринолитической активности. Одновременно, уменьшается содержание плазминогена и, соответственно плазмина (потребность в них невелика). В последующих сроках наблюдений, когда достаточно интенсивно происходит формирование фиброзных структур кожи необходимость в ликвидации некачественных белковых молекул возрастает, соответственно, растёт фибринолитическая активность и содержание плаз- мина и плазминогена. Можно предположить, что для ускорения репарации раневого дефекта необходимо большее количество белковых молекул, для максимальной их сохранности фибринолитическая активность сдерживается на уровне существенно меньше, чем эталонный.

Таким образом результаты наших исследований показали, что при не кор- регированном течении ожогового процесса имеет место резкая, вплоть до истощения, активация фибринолитической активности. На наш взгляд это связано с необходимостью трансформации и элиминирования денатурированных белков повреждённой ткани и вышедших в межклеточное пространство белков крови. При этом не смотря на повышенную фибринолитическую активность в области раны сохраняется большое количество гомогенного межуточного вещества и огрубевших фиброзных волокон, т.е. сохраняются пред-посылки для формирования грубых рубцовых образований. ожоговый фиброзный волокно белок

Применение масла амаранта приводит к замене на 3 сутки опыта струпа из денатурированных остатков тканей, струпом из белков крови вышедших в область дефекта.

В дне раны и пограничных областях раны при применении амарантового масла сохраняется значительная часть фиброзных волокон обычного вида. Количество межуточного вещества, визуально, меньше, чем при не- коррегированном течении ожогового процесса. Кроме того наползание база- лиоцитов на площадь дефекта идёт интенсивнее, чем при некоррегирован- ном ожоге.

Активность фибринолитической системы на протяжении всего эксперимента была существенно ниже эталонных значений. Можно полагать, что сквален, содержайщийся в масле амаранта осуществляя внеклеточное преобразование денатурированных белков снижает потребность в их протеолитическом преобразовании.

Литература

1. Тимофеев С.В. Лечение собак при ожогах биологически активными соединениями и лазерным излучением / Ветеринария, 2003 -- № 10 -- С. 52

2. Петров С.В. Общая хирургия.- 3-е издание переработ. и доп. -- Москва: ГЭО-ТАР-Медиа, 2010. -- 767 с.

3. Ожоговая болезнь, её моделирование на лабораторных животных для испытания новых лекарственных средств. / О.Г Щукина, Г.Г Юшков, В.В. Игуменцева // Вестник АГТА.-2009.-Т 3,№ 1.-С 143-146.

4. Михин И.В., Кухтенко Ю.Ц. Ожоги и отморожение: Уч. метод. пособие -- Волгоград, 2012.- 87 с.

5. Общая характеристика источников образования свободных радикалов и антиоксидантных систем / Н.П. Чеснокова, Е.В. Понукалина // Успехи современного естествознания. -- 2009. -- No 7. -- С. 37-41.

References

1. Timofeev S.V. Treatment of dogs with burns with biologically active compounds and laser radiation / Veterinary medicine, 2003 -- № 10 -- P 52-55

2. Petrov S.V. General Surgery. -- 3rd edition revised. and add. -- Moscow: GEOTAR- Media, 2010. -- 767 p.

3. Burn disease, its modeling on laboratory animals for testing new drugs. / O.G. Shchukin, G.G. Yushkov, V.V. Igumentseva // Bulletin of AGTA-2009.-T. 3,№ 1.-P 143-146.

4. Mikhin I.V., Kukhtenko Yu.Ts. Burns and frostbite: Uch. method. manual -- Volgograd, 2012.- 87 p.

5. General characteristics of sources of formation of free radicals and antioxidant systems. Chesnokova, E.V. Ponukalina // Successes of modern natural science. -- 2009. -- No 7. -- P 37-41.

Размещено на Allbest.ru